[发明专利]一种应用于航天器上的S4R型电路及其控制方法

说明书

本发明提供了一种应用于航天器上的S⁴R型电路及控制方法，该电路包括：主电路、分流电路以及充电电路；主电路用于接入太阳阵输入，并通过两个串联的二极管连接到母线；分流电路以及充电电路分别接入主电路；分流电路通过分流MOS管接入主电路；充电电路在两个串联的二极管的中间位置接入主电路，此种接法可以使充电MOS管的压降和一个二极管的压降抵消。该方法包括：对母线电压和蓄电池电压进行采样判断，决定分流电路的分流MOS管以及充电电路的充电MOS管的工作状态。通过本发明，可以防止蓄电池抬高母线电压。

技术领域

本发明涉及电源控制技术领域，尤其涉及一种应用于航天器上的S⁴R型电路及其控制方法。

背景技术

随着航天事业的发展，锂电池在航天器中的地位越来越重要，其容量和体积也逐渐增大，S⁴R控制电路对锂电池可以起到很好的保护作用。

航天器中太阳能是目前唯一的能量来源，而锂电池是目前主流的能量储存工具，S⁴R型电路不仅可以保护锂电池，还可以充分利用太阳电池阵收集的能量。S⁴R型电路可以实现优先给负载供电，多余的能量给蓄电池充电，若还有剩余的能量就会对地分流，实现能量的合理利用。

现有的S⁴R型电源控制器，充电电路在太阳阵输入端接入，充电时母线电压会在设置基准值的基础上，叠加二极管的电压，从而抬高母线的电压。

发明内容

本发明提供一种应用于航天器上的S⁴R型电路及其控制方法，充电电路在串联的二极管的中间位置接入，可以防止蓄电池抬高母线电压。

根据本发明的第一方面，提供了一种应用于航天器上的S⁴R型电路，包括：主电路、分流电路以及充电电路；其中，所述主电路用于接入太阳阵输入，并通过两个串联的二极管连接到母线；所述分流电路通过分流MOS管接入所述主电路；所述充电电路在两个串联的二极管的中间位置接入所述主电路。此种接法可以使充电MOS管的压降和一个二极管的压降抵消。

可选的，所述分流MOS管包括串联的第一分流MOS管以及第二分流MOS管。

可选的，应用于航天器上的S⁴R型电路还包括：延时电路；

所述第一分流MOS管靠近所述主电路；

所述延时电路设置于所述第一分流MOS管的驱动前端，用于使所述第二分流MOS管先导通，实现对分流MOS管的保护，极大地延长分流MOS管的使用寿命；并且延时电路需要的元器件数量较少，成本较低，且结构简单，可扩展性强，具有较高的可靠性。

根据本发明的第二方面，提供了一种应用于航天器上的S⁴R型电路的控制方法，包括以下步骤：

S11：对母线电压以及充电电路的蓄电池电压进行采样判断，其中假设所述充电电路的蓄电池电压是否正常为事件a，所述母线电压是否正常为事件b；

S12：根据事件a与b决定所述分流电路以及所述充电电路的工作状态；

所述步骤S12具体包括以下流程：

S121：当a偏小时，控制所述分流电路的驱动占空比变小，所述充电电路的驱动占空比变大，增加蓄电池的充电量；

S122：当a偏大时，控制所述充电电路的驱动占空比减小，减小充电量；当b偏大时，控制所述分流电路的驱动占空比变大，增大所述分流电路的电流，当b偏小时，控制所述分流电路的驱动占空比变小，减少所述分流电路的电流；

所述流程S121与所述流程S122不分先后顺序。